2 – тарау. Кедергімен қыздыру қондырғылары
§ 2.3 Электр жылытуды және электр қыздыруларды орнату
Электрлік қыздырғыштар үшін қолданылады: бояу және сіңіруден кейін бұйымды кептіру; құрылыс жұмысы кезінде баспананы кептіру; әртүрлі технологиялық мақсаттар үшін газды қыздыру; бөлмені жылыту; сыйымдылықты сұйықпен, пластикалық және тұтқыр материалдармен қыздыру, сонымен қатар қыздыру үшін қатты дене және аспаптар – тығыздағыштарды, штамптарды қолдану; технологиялық құбырөткізгіштерді қыздыру; топырақты және жол төсемелерін, бетонды қыздыру.
Электр жылыту және электр қыздыруда әртүрлі электр қыздырушы аспаптар қолданылады. Оларға электрокалориферлер, электрлік жылуаккумуляциялайтын аспаптар, топырақты жібіту, бетонды және жол төсемелерін жібіту үшін аспаптар жатады.
Электрокалорифер. Бұл жылытқыштан және желдеткіштен тұратын электрожылытушы аспап. Ол технологиялық үрдістердегі әртүрлі газдар мен ауаны қыздыру үшін арналған. Мұндай мәжбірлеуші конвекциямен интенсивті жылу алмасуды қамтамасыз ететін электрокалориферлер , еркін конвективті тәсілді жылу алмасу беттік электр қыздыру аспаптарымен салыстырғанда, бірнеше есе аз беттік қыздыруға ие. Калориферлерде үлкен емес температуралы қыздыру элементтері кезінде (500 К) оқшаулағыштарға ілінген ашық сымды шиыршық қолданылады. Осы типтегі калориферлер үлкен емес гидравикалық кедергіге ие.
Калориферлерде дамыған беттік қыздыруға ие жай және күрделендірілген құбыр тектес электр қыздырғыштар қолданылады.
Күрделендірілген құбырлы қыздырулы жылытқыш калорифер кептіру қондырғыларында, жасанды климатта, желдетуде, ауалы жылыту жүйелеріндегі 400 К дейінгі ауаны қыздыру үшін арналған. Ол қатпамадан және құбырлы жылыту элементтерінен тұрады. Шығатын ауаның берілген температурасы калорифердің ауа шығысында орналасқан автоматты электроконтактілі термометрмен, датчикпен бекемделеді.
Жоғары температураға дейінгі (1200 К) ауаны қыздыру үшін метелл құбыр түріндегі қыздыру элементтерімен калорифер қолданылады; олардың арасымен аға ауа қызады. Құбыраралық кеңістік фасонды керамикалық блоктармен толтырылады. Жекелеген құбырлар өзара соңды бөлімшелерде жалғанған.
Радиациялық электроқыздырғыштар. Ауылшаруашылығындағы әртүрлі өнеркәсіп салаларында, сәулемен қоршаған ортаға энергия беретін, радиациялық жылытқыштар қолданылады. Қыздырылатын денеге тереңдей енетін сәуле дененің түссіздігіне және оның толқынның ұзындығына тәуелді. Әртүрлі диапазондағы толқын ұзындықты қыздыруды орындау үшін барлық радиациялық сәулелер бар.
Жарық (шамды) сәулелендіруші темір жұмыр шыны және вольфрамды жіптен қыздыру шамдарын ұсынады. Вольфрамды жіпшенің температурасы – 2200 К шамасында, максимум сәулелену 1,3 мкм толқын ұзындығына келеді. Энергияның негізгі бөлігі 0,8-3,5 мкм толқын ұзындығы диапазонына сәулеленеді.
Жарық кварцты сәулелендіргіш ішіне нихромды немесе хромоалюминийлі шығыршақ орналастырылатын кварц әйнекшелі құбырды ұсынады. Шамды сәулеленімен салыстырғанда ол ұзақ қызмет көрсетуге ие, бір және сол сияқты қуат кезіндегі аз көлемді өлшемі сәулелену ағынының үлкен тығыздығын алуға мүмкіндік береді (60 кВ/м2).
Қошқыл сәулелендіру тегістелген шағылыстырғыш фокусындағы орналасқан, құбырлы электржылытқышты ұсынады. Сәулелендіргіштің беттік жұмыс температурасы 700-1000 К, максимум сәулелену 2-5 мкм толқын ұзындығына келеді.
Электрлік кептіргіштер. Бұйымды кептіруді үшін орнату, жылу беру сәулеленуі конвекциямен үйлесетін радиациялық немесе аралас болады (конвективті-радияциялық типті орнату).
Кептіруді құрылымдау кезінде интенсивті ауа алмасужы жеткілікті қамтамасыз ету керек, әсіресе кептіру нәтижесінде отқа қауіпті заттар еру кезінде.
Конвективті кептіруде қыздыру камерасынен тыс орналасуы мүмкін калориферлердің әртүрлі типтері қолданыоалы (алынып жүрілетін калориферлер).
1-шағылдырғыш; 2-қыздырғыш; 3-корпус; 4 – кедергілеу.
2.4 - сурет. Тасымалданатын сәулелендіруші панель
Жоғары өнімділік кезінде кептіру үздіксіз әрекет етуші болуы мүмкін (әдістемелік). Осы жағыдайда, қыздырылатын элементтер орналасқан және тасымалдаушы аспап көмегімен жылжитын (тасымалдаушылар, конвейерлер және т.б.) кептірілетін бұйым немесе материалдар камера қабырғасының жағалауына орналастырылған. Әртүрлі бетті кептіру үшін орнату сапасында арнайы сәулелендіруші панельдер қолдануы мүмкін (2.4 - сурет). Қыздыру панельдерін керамикалық түтікке маталған нихромды шығыршақ түрінде орындайды.
Панельдердегі жылу көздері боылп құбырлы электр қыздырғыштар, ал жекелеген жағыдайда ашық қыздырғыштар және әртүрлі типті шамдар қызмет етеді. Панельді сипатты құрамасы болып сәулелену көзіне орналасқан шағылдырушы экран табылады. Осы экран әсерінен жылу ағынының көп бөлігі қыздырылатын беттің жағына бағытталады. Панельдің артқы қабырғасына орналасқан жылулық жоғалысты төмендету үшін жылу оқшаулаулағыш орналастырылады.
Панель-сәулелендіргіш қосу сұлбасы екі тәртіпті орындауға мүмкіндік береді: үздіксіз және реттелетін, берілген температураға ауа жету бойынша қыздырғыш автоматты сөнеді, ал төмендетілген температура кезінде қайта қосылады.
Электрлік жылыту аспаптары. Электрлік жылыту энергияның басқа түрін қолдану үшін (жаңа қазандықты құрылыс) ол экономикалық мақұлданған, қоршаған орта тазалығы, сонымен қатар түнгі уақыт мерзімінде электр энергиясын қолдану электрлік жүйенің және станцияның күндік тәртібін теңшейтін экологиялық факторды ескеру қажет болған кезде сұйық отынмен қамтамасыз ету кезінде мәнді қиындықтарды туғызады.
Электр жылытудың келесі тәсілдерін бөліп қарастыруға болады: ауаны қыздырумен электркалорифералармен жылыту; панельді қыздыру көмегімен жылыту; төмен температуралы сәулелі қыздыруды қолданумен жылыту.
Жоғарылатылған гигиеналық талаптармен (аурухана, ота жасау бөлмелері және т.б.) жеке баспаналарды немесе ғимараттарды қыздыру үшін жағыдайлар қатарында электрокалориферлерді қолданумен ауалы қыздыруды пайдаланады. Олардан басқа баспананы жылыту үшін табиғи конвекциялы электрлік жылытқыштар қолданылады (панельді жылытқыштар), олар желдеткіштің болмауымен калориферлерден ерекшеленеді. Одан басқа, баспананы жылыту кезінде жылытқыштар жеңіл әртүрлі бөліктерге орналаса алады, ол жылуды біркелкі таратуда арнайы ауа шығарусы мүмкіндік береді.
Баспананы жылыту үшін сонымен қатар, жылу аккумулирлейтін аспаптар қолданылады. Олар түнгі уақытта электр желісіне қосылады, баспананы жылытуға жұмыс жасайды және бір уақытта жылу аккумуляторында ауа қорын жинайды. Одан кейін күндізгі уақытта электр көзінен ажыратылғаннан кейін, жылытылатын бөлмеге қордағы жылуды береді. Жылу аккумулирлеуші элементпен электр жылытуды орнатудың мақсатты сұлбасы 2.5 - суретте келтірілген.
Орнатудың жылу аккумулирлейтін және қуатты таңдай мүмкіндігі жергілікті климат шартымен және жылытылатын бөлме ауданымен анықталады. Жылу аккумулирлейтін элемент сапасындағы жағыдай қатарында жоғары сыйымдылықты электр қазандықтар қызмет етуі мүмкін.
1 – желдеткіш; 2-жылу оқшаулағыш; 3- жинақталатын жылу элемент; 4-жылу бөлетін элемент.
2.5 - сурет. Электрлі жылу аккумурлейтін қыздырғыш
1 – төсеме едені; 2,4 – мастика; 3 – жылу таратушы қабықша; 5 – тегіс жылу бөлуші өткізгіш; 6 – сулы қорғаныс қабықша; 7 – әйнек түтікшелі төсеме; 8 –бетон.
2.6 - сурет. Жылыту баспанасының сұлбасы
Жылу аккумулятормен жүйені қолдану аталған ауданды электр энергиясымен жабдықтайтын электростанция жұмысына оң әсерін тигізеді, алайда осы жағыдайда түнгі уақытта станцияның электрлік жүктемесі жоғарылайды, ол тәуліктік графиктің түземесіне алып келеді және біршама рациональді электр жүйесін қуатын қолдануға мүмкіндік береді.
Жылытушы беттің сапасында жоғары температуралы қыздыруды қолданумен электр жылытуды орындау кезінде қыздырылатын элементтер монтаждалатын еден, төбе және баспананың қабырғалары пайдаланылады. Жылытудың мұндай әдісі баспанадағы температураны жақсы таратуды алуға, жақсы гигиеналық шарттарға жетуге мүмкіндік береді.
Осындай жылытқыш жүйелер екі түрлі болуы мүмкін:
А. Жылу сәулеленуші үлкен қатысты жылытқыш элемент таралатын қатты және иілгіш құрылымды элементтердегі жылу бөлінетін жүйелер;
Б. Жылу ағынын қайта тарататын жылу жүргізу құрылыс материалдарымен монтаждалатын, жылытқыш кабельді жүйелер.
Жылытқыш орнатылымды жұмыс тәртібі баспанадағы температурадан тәуелді реттеледі. Баспананың жылуы, сонымен қатар 2.6 - суретте көрсетілген арнайы жылу бөлуші элементтерді еденге төсеу жолымен орындалады.
Құбырды қыздыру, бетон және топырақты қыздыруды орнату. Сұйық ағынын қыздыру үшін құбыр өткізгіштердің арнайы электрлік қыздырғыштарын қолданады. Олар өзара 5 мм қалыңдыққа дейінгі металл шеңбершені ұсынады. Осындай екі шеңберше арасында 5 мм қалыңдықты микантты жолақшамен орнатылған қыздырғыш орнатылады.
Бетонның біршама электр қыздырушы рациональді әдісі – оның арасымен ток өткізу. Қыздырылатн бетон массасына энергияны енгізу үшін әртүрлі электродтар қызмет жасайды. Оларды жолақты болаттан немесе 6-10 мм диаметрлі арматурадан дайындайды.
Бетонның денесіне енгізілген, тігілген, жағына қалқандармен немесе бекітпелермен бетке бекітілген, бетонға енетін, және ерігіш, бетонның ашық бетіне енгізілген әртүрлі ішкі электродтарды ажыратады.
Қоректендіретін желінің әрбір фазасына бір емес бірнеше электродтар бобы кеззіндегі электродтарды енгізудің тапты әдістері дұрыс.
Токты тікелей өткізумен электр қыздыруды қолданады және топырақты ерітуде пайдаланады. Топырақтарды ерітуді кері бағытта немесе бұтақты топырақ қабықшасына күндізгі бетінен алуға болады.
Бірінші жағыдайда электр қыздыру үшін горизонтальді және салыстырмалы қысқа вертикальді электродтарды қолданады. Қатып қалған топырақ – нашар өткізгіш, сол үшін күндізгі бетте жылытудың басында жылу энергиясы бөлінетін әлсіз электролитті қабықпен араласқан егеме төселеді.
Барлық қатып қалған тереңдігі бойынша топырақты жібіту қажеттілігі кезінде вертикальді тереңдікті электродтарды қолданған тиімді. Электродтарды топыраққа қатып қалған қабық түбіне 15-20 см бұтақты топырақ қабығына енгізеді.
Бұтақты қабықтан өтетін қызу басындағы ток оны қыздырады және қатып қалған қабықты тікелей жібітеді. Осымен байланысты осы ток өтетін қима біртіндеп ұлғайып және ізді қатып қалған топырақтың еруіне алып келеді.
12-20 мм диаметрлі электродтарды топыраққа енгізеді және үш фазалы желіге қосу үшін үш топқа біріктіреді. Элеткродтардың ұзындығы жібу басы моментінде 0,2-0,3 м-ге дейін қатқан топырақтың тереңдігінен сапау керек. Жылытудың ұзақтылығы топырақтың ылғалдылығынан және жібитін қабық қалыңдығына тәуелді.
Қалалық электр жабдықтауда мұзтайғақтың алдын алу мақсатымен аэропорттардағы ұшпалы отырғызу жолақтарында, жаяу жүргінші жолдарында, қиылыспаларға электрлік қыздыру жол төсемелері қолданылады, сонымен қатар оларды мұз және қардан тазалауда қолданылады.